Помоги проекту - поделись книгой:
Океанические желоба очень глубоководны. Так, Марианский, Курильский и Яванский достигают глубин от 8 до 11 тыс. м. Нигде в других областях Мирового океана таких глубин нет.
Еще одна особенность желобов и островных дуг: они всегда сейсмически активны – в них очень часты землетрясения и проявления вулканизма. Например, в Японии бывает по нескольку тысяч небольших землетрясений в год и часто происходят катастрофические землетрясения. Это же относится к Чили, Индонезии.
Над желобами всегда бывают большие отрицательные аномалии силы тяжести, а это означает, что земная кора и часть верхней мантии в этих областях не пришли в равновесное состояние и испытывают большие подвижки.
Полосовые магнитные аномалии. Изменение возраста коры
В конце 50-х – начале 60-х годов американскими геофизиками В. Вакье, Р. Мейсоном и А. Раффом при изучении магнитного поля в районе Восточно-тихоокеанского хребта вблизи о. Ванкувер были обнаружены полосовые магнитные аномалии, тянущиеся вдоль хребта по обе его стороны. Протяженность их несколько сот километров, ширина 20–30 км и напряженность магнитного поля приблизительно 160 мА/м. Оказалось, что у последовательных полос обратная полярность. В теории палеомагнетизма известны такие явления, как инверсии магнитного поля, происходящие по неизвестной нам причине с интервалами от десятков до сотен тысяч лет. При инверсиях изменяется полярность магнитного поля Земли. Это установлено по остаточной намагниченности древних горных пород, возраст которых определялся радиоактивным методом. Этим же методом был установлен возраст намагниченных пород, взятых с океанического дна из областей полосовых аномалий. Оказалось, что чем дальше от срединного разлома подводного хребта расположена полоса магнитной аномалии, тем возраст образца старше.
К 1966 г. А. Коксом, Р. Доуэлом и Д. Дарлимплем, подробно изучившими реликтовую намагниченность большого числа образцов древних горных пород, их возраст калиево-аргоновым методом и полярность, была установлена шкала последовательности и возраста инверсий магнитного поля Земли.
Таким образом, появилась возможность сравнить изменение возраста дна океана вкрест полосовых аномалий с эпохами инверсий магнитного поля. Получилось прекрасное совпадение, возраст каждой полосы определенной магнитной ориентации соответствовал возрасту магнитной инверсии. Объяснить это можно было только одним, а именно тем, что дно океана раздвигается от срединного разлома хребта в обе стороны, в срединном разломе изливается вещество горячей магмы, остывает и, проходя через точку Кюри, намагничивается с той полярностью, которая существует в это время. Эта часть дна, продолжая двигаться от осевой части хребта, сохраняет реликтовую намагниченность заданной полярности. При следующей инверсии породы, остывшие до точки Кюри, намагничиваются уже с другой полярностью. Возникает следующая полоса магнитной аномалии и т. д. Это объяснение полосовых магнитных аномалий дали Ф. Вайн, Д. Метьюз и Л. Морли.
Теперь можно было сопоставить изменение интенсивности аномалий с эпохами инверсий магнитного поля. Но было сделано больше – Вайном была задана некоторая разумная гипотетическая скорость расползания дна и вычислена кривая изменения интенсивности аномалий со временем. Эта гипотетическая кривая удивительным образом совпала с кривой, составленной по фактическим возрасту и интенсивности намагниченности образцов (рис. 3). Полученное совпадение положило начало теории разрастания дна океанов, по предложению Р. Дитца названной «спредингом» (от английского to spread – раздвигаться, расширяться).
Рис. 3. Сравнение интенсивности наблюденных (1) и вычисленных (2) полосовых магнитных аномалий
В дальнейшем аналогичные работы были проделаны в области хребтов Антарктического, Срединно-Индийского и Рейкьянес у Исландии, и всюду результат один: наблюдались полосовые аномалии, которые прекрасно объяснялись раздвижением океанического дна и магнитными инверсиями.
Хронология инверсий магнитного поля прослежена по палеомагнитным данным на континентальных породах на протяжении около 4 млн. лет, т. е. незначительно выходит из четвертичного периода и неогена и охватывает только восемь магнитных инверсий. Исходя из предположения, что и дальше каждая полоса является результатом инверсий и что дно расширяется с одинаковой скоростью, была выполнена экстраполяция расширения дна на 171 инверсию, что соответствовало 76 млн. лет. Теперь в руках геофизиков появились данные для составления карты возраста дна океанов: по равновозрастным магнитным аномалиям были проведены изохроны. Конечно, этот метод, как и всякий экстраполяционный метод, не был надежен и вызывал сомнения. Однако эти сомнения рассеялись после того, как были выполнены бурение и отбор образцов осадочных пород с морского дна. Эта колоссальная, не уступающая по грандиозности космическим исследованиям, работа была выполнена в рамках проекта глубоководного бурения в период 1968–1980 гг. с борта специального судна «Гломар Челленджер». Для отобранных образцов был определен абсолютный возраст палеонтологическим методом, т. е. по останкам окаменелых флоры и фауны, и радиоактивным, т. е. по соотношению (в процентах) распавшегося и нераспавшегося вещества. Это исследование с учетом временного сдвига осадконакопления полностью подтвердило расчет, сделанный по полосовым аномалиям. Таким образом, там, где не было непосредственных измерений возраста намагниченных пород, экстраполяция была подтверждена вполне надежной интерполяцией.
Итак, гипотеза разрастания дна Мирового океана получила настолько надежные подтверждения, что многие считают ее установленным фактом. Идея постоянного движения дна океана отвечает и на вопрос, почему океан (существующий миллиарды лет) имеет столь тонкий слой осадков (средняя мощность его 200 м), тогда как на континентах в осадочных бассейнах он достигает 20 км.
О новой тектонике плит
Все ранее описанные явления привели к возрождению идеи дрейфа континентов, но на новой, весьма убедительной основе. Строение внешнего слоя Земли представляется следующим образом: верхний слой коры состоит из твердых кристаллических пород, в большинстве своем покрытых осадочным чехлом. По мере углубления в Земле повышается температура. На глубине около 70 км температура достигает 1000–1200 °C – величины, при которой начинается плавление кристаллических пород. При этой температуре, получившей название температуры точки Солидуса, происходит частичное плавление вещества, а полное его плавление – в интервале температур, соответствующих глубинам между 70 и 260 км, где твердая земная кора переходит в пластическое вещество верхней мантии.
Эти переходы четко отражаются в изменении скорости распространения поперечных сейсмических волн, которая быстро возрастает от 3,6 до 4,6 км/с на глубине приблизительно 30 км, получившей название границы Мохоровичича, далее медленно растет примерно до 4,8 км/с на глубине около 70 км, затем резко падает до 4,2 км/с. Здесь начинается плавление. Это и есть точка Солидуса.
Кровля размягченного плавлением слоя мантии получила название астеносферы. Слои, лежащие выше и состоящие из твердого кристаллического вещества, называют литосферой. Таким образом, создается возможность скольжения твердой литосферы по размягченной поверхности астеносферы.
Литосфера представляется не цельной сферической оболочкой, подобной яичной скорлупе, а состоящей из некоторого числа плит, находящихся в непрерывном движении и несущих на себе материки. В такой схеме можно представить себе три основных типа движения. Первый тип – плиты раздвигаются. Такое движение называется дивергенцией. Второй тип – плиты движутся навстречу друг другу и сталкиваются, т. е. происходит конвергенция, при этом одна плита может поддвигаться под другую. Это явление называется субдукцией. Наконец, третий тип – плиты скользят параллельно друг другу. Каждый тип движения характеризуется специфическими явлениями. Все типы движения взаимно связаны и происходят одновременно.
Областью расхождения плит являются срединно-океанические хребты. Однако между расходящимися плитами не может образовываться пустота. Она заполняется нижележащей расплавленной магмой, которая, выходя на поверхность океана, застывает, образуя новые части океанического дна. Больше того, внутренние процессы в мантии, ее конвективные течения, по-видимому, являются тем механизмом, который заставляет раздвигаться океанические плиты. Так происходят нарастание дна океана и раздвижение плит. Доказательства этого – систематическое старение дна океана по мере удаления от срединного хребта, наличие реликтовых намагниченных пород и их старение по тому же закону. Плиты раздвигаются, скользя по астеносфере. При этом может перемещаться и сам срединный хребет, который не всегда имеет симметричное нарастание вновь образовавшейся коры. Отсутствие симметрии приводит к двум явлениям: образованию трансформных разломов, столь характерных для срединных хребтов, и общему перемещению хребта вместе с нарастающей корой. Очевидно, что, нарастая и раздвигаясь, плита приходит во взаимодействие с другими плитами. Это взаимодействие может иметь характер столкновения или проскальзывания.
Второй тип взаимодействия плит (столкновение, или конвергенция) также может иметь различный характер. Мы уже упоминали о возможности перемещения самого океанического хребта вследствие несимметричного разрастания дна и, в конечном итоге, поддвигания хребта при столкновении под другую плиту. Такой случай, по-видимому, имел место при столкновении древней океанической Тихоокеанской плиты Феникс с Южно-Американской, которое привело к образованию береговой горной цепи Анд.
Другое дело, когда просто сталкиваются движущиеся континентальная и океаническая плиты. В этом случае происходит нечто, совсем не похожее на предыдущий случай. Двигающаяся, или разрастающаяся, океаническая плита, встречая континентальную плиту, погружается под нее, образуя по фронту континента глубокий желоб, через который и происходит субдукция. В то же время из недр мантии поднимается выжимаемая плитой магма и отрывает краевую часть континента, расшатанную уже при поддвигании плиты. Эта краевая часть под давлением той же, поступающей из недр магмы отходит от континента, образуя островные дуги и между ними и материком – окраинные моря. За довольно молодое происхождение окраинных морей, островных дуг и континентальных желобов говорят мелководность этих морей, тонкий осадочный слой на их дне и большие отрицательные гравитационные аномалии над желобами. Будь эти образования древними, большой вынос осадков с континента давно бы заполнил эти моря или во всяком случае создал бы мощный слой осадков, а постоянно стремящаяся к равновесию земная кора выравняла бы отрицательные аномалии перемещением в область малых давлений более плотных масс. Характерным примером такого поддвигания является тихоокеанское побережье Азии с системой глубоководных впадин, желобов и островных дуг.
Подтверждением описанной схемы погружения океанической плиты под континент является распределение очагов землетрясений и теплового потока.
В распределении сейсмически активных областей видна определенная закономерность. Очаги землетрясений размещаются узкими полосами под островными дугами вдоль активных побережий; таковы западные побережья обеих Америк, срединно-океанические хребты, некоторые внутриконтинентальные горные области: Гималаи, Кавказ – Карпаты – Альпы, Скалистые горы Северной Америки. В других областях Земли очагов землетрясений практически нет.
Глубокофокусные землетрясения, лежащие на глубинах более 100 км, почти всегда приурочены к глубоководным желобам. Здесь же очень велика и сейсмическая активность на малых глубинах. Кстати, мелкофокусные землетрясения – наиболее разрушительны. Очаги землетрясений располагаются на наклоненной в сторону континента плоскости, получившей название зона Заварицкого – Беньофа до глубин 500–600 км. Это свидетельствует о том, что погружающаяся океаническая плита, по границам которой происходят землетрясения, остужает окружающую мантию до твердого состояния, при котором только и возможно накопление и мгновенное высвобождение энергии. По расчетам Мак-Кензи холодная плита толщиной 100 км при погружении в мантию со скоростью нескольких сантиметров в год может оставаться холодной до глубин 600–700 км.
Сила тяжести, направленная в сторону погружения тяжелой океанической плиты, и сила давления разрастающегося океанического дна под напором изливающейся магмы в срединном океаническом хребте – главные движущие силы при погружении плиты.
С линиями островных дуг совпадает и распределение вулканов. Однако вулканы в основном находятся на континентальной стороне островных дуг, тогда как подавляющее большинство очагов землетрясений – на океанической. Соответственно и тепловой поток имеет низкое значение с океанической стороны островной дуги и высокое – с континентальной. Над желобом он всегда низок. Отсутствие вулканов и низкий тепловой поток со стороны желоба и океанической стороны островной дуги, а также размещение мелкофокусных землетрясений с той же океанической стороны хорошо согласуются с идеей поддвигания холодной океанической плиты и опять же подтверждает концепцию тектоники плит. Однако с этих позиций пока необъясним факт высокого теплового потока и размещения вулканов со стороны континента.
Теория прямого столкновения континентальных плит разработана менее других теорий. В этом случае будут иметь место дробление пород, сминание их в складки, образование гор. По-видимому, в зоне прямого столкновения образовались Гималаи, Альпы, Кавказ.
Третий тип взаимодействия плит – это параллельное проскальзывание, при котором образуются трансформные разломы. Типичный пример такого движения – разлом Сан-Андреас в Калифорнии.
Экстраполируя разрастание дна океана в далекое прошлое, можно представить себе ряд циклов развития океана и орогенеза. Приняты три типа развития океанов: тихоокеанский, атлантический и средиземноморский. Тихоокеанский тип характеризуется наличием субдукции и образованием береговых горных цепей. Вследствие раздвижения континентов происходят постепенное закрытие Пра-Атлантического океана и образование праматерика Пангеи. В последующем Пангея раскололась, и начался новый цикл развития океана – атлантический. Для этого цикла характерно раздвижение дна океана от Атлантического срединного океанического хребта без субдукции. При этом нарастающие Атлантические плиты раздвигают окружающие их континенты и ведут к сокращению области Тихого океана, дно которого погружается под континенты.
При этих типах раздвижения океана происходит разрастание дна в области срединных хребтов.
При средиземноморском типе развития хребты отсутствуют, разрастания дна океана не происходит, но имеются границы поддвигания. Этот тип (если он существует), по-видимому, является переходным.
О механизме движения плит
В качестве механизма движения плит с самого рождения новой плитовой тектоники принималась конвекция в мантии. По мере возникновения трудностей в этом объяснении находились новые аргументы, позволяющие возродить казалось бы уже отвергнутый механизм. Первое сомнение – возможна ли конвекция в такой плотной и вязкой массе, как мантия Земли. На этот вопрос был дан положительный ответ в результате применения закона конвекции Рэлея. Согласно этому закону тепловая конвекция начинается тогда, когда безразмерная функция
R = abgh4/rn·1000,
где а – коэффициент теплового расширения; b – температурный градиент, т. е. скорость увеличения температуры с глубиной;
Для слоя всей мантии Земли
Учет твердого ядра усложнил задачу. Однако для такого случая теория Рэлея была развита С. Чандрасекаром, показавшим, что для этих условий общая конвекция через всю Землю заменяется ячейками конвекции. Возражение, основанное на том, что конвекция будет идти лишь в тонком слое астеносферы, а это сведет ячейки к конвективным ячейкам с размерами, равными толщине астеносферы, т. е. примерно к 100 км, кажется, снимается японскими физиками X. Такеути и М. Сакатой, построившими модель конвекции в среде с увеличивающейся с глубиной вязкостью. По их модели конвекционный поток не однороден, а ускоряется в верхних, менее вязких слоях и идет очень медленно на глубине, охватывая всю мантию. Мантийная конвекция пока принимается в качестве механизма движения плит.
Общая картина современного положения плит и скоростей их движения
В результате анализа обширных материалов, собранных при океанологических исследованиях в основном за последние 30 лет, можно построить общую схему размещения плит на земном шаре и скоростей их движения (рис. 4). Большие скорости имеют плиты, которые испытывают поддвигание под соседние плиты на значительном протяжении своих границ. Это плиты Тихоокеанская, Кокос, Наска, Филиппинская и Индийско-Австралийская. Скорость их движения 6–9 см/год. Отсюда можно заключить, что скорость не зависит от площади плиты, но зависит от отношения длины границы субдукции к периметру плиты. Это свидетельствует о том, что главной движущей силой плит является затягивание их в области субдукции. Наблюдается корреляция между площадью континентальной части плиты и скоростью движения. Плиты, несущие континенты, имеют скорость порядка 2 см/год, тогда как чисто океанические, но не испытывающие субдукции, – 4 см/год.
Рис. 4. Литосферные плиты и направление их движения:
Новые технические средства высокоточной геодезии позволяют непосредственно измерить скорость и направление движения плит земной коры, если таковые существуют. Такими средствами являются интерферометры с большой базой – два или больше далеко разнесенных на земной поверхности радиотелескопа, принимающих излучение от одного и того же квазара. Разница во времени поступления сигнала на каждый телескоп позволяет с точностью до единиц сантиметров получить расстояние между телескопами. Измерения, произведенные через несколько лет, дают направление и скорость перемещения мест установки телескопов. Второй способ основан на измерении расстояния между станциями с помощью отражения лазерного сигнала от геодезического искусственного спутника Земли. В результате таких измерений, ведущихся уже более 10 лет, установлено, что Евразийская и Северо-Американская плиты медленно расходятся со скоростью 1,5 см/год. Тихоокеанская плита удаляется от Северо-Американской со скоростью 4 см/год, а Индийско-Австралийская, надвигается на Тихоокеанскую плиту со скоростью 7 см/год. Вдоль разлома Сан-Андреас в Калифорнии плиты смещаются с относительной скоростью 7 см/год. Промежуток времени этих наблюдений еще слишком мал, чтобы убедительно доказать монотонность таких перемещений, а стало быть, и реальность континентального дрейфа. Проблема будет решена в результате накопления наблюдательных данных.
Реконструкция Гондваны и место в ней Антарктиды
Теперь, когда описаны явления, приведшие к возникновению и развитию теории тектоники плит, расчету направлений и скоростей их движения, настало время сделать общий обзор эволюции лика Земли и обособления интересующего нас континента – Антарктиды.
200 млн. лет назад в конце триасового периода существовали единый материк Пангея и единый океан Панталасса – предок современного Тихого океана. С западной стороны праокеан имел глубоко вдающийся в округлые формы праматерика залив, названный морем Тетис. Это зародыш Средиземного моря.
Вероятно, в это время существовали две основные литосферные плиты: материковая и океаническая.
Под влиянием мантийных процессов, скорее всего конвекции в мантии, в наиболее слабых местах литосферы стали образовываться трещины, ограничивающие литосферные плиты, и началось раздвижение этих плит. Главный разлом отделил северную часть Пангеи от южной. В этот период образовались два праматерика: Лавразия – северный материк и Гондвана – южный. Море Тетис углубилось и из залива превратилось в открытое внутреннее море. Плита Лавразия начала поступательное движение на север и вращательное по часовой стрелке, а Гондвана – делиться на Афро-Американскую и Австрало-Антарктическую части. Возникли срединно-океанические хребты, по которым происходило раздвижение плит. К концу триаса вполне оформились три праконтинента – Гондвана распалась на два. До конца юры, т. е. ко времени, отстоящему от нас на 140 млн. лет, полностью раскрылось Средиземное море, а от Австрало-Антарктической плиты отделилась Индийско-Австралийская, которая под влиянием активного расширения океана начала быстро перемещаться на север. Между Африканской и Южно-Американской плитами окончательно оформился разлом, и начал развиваться Атлантический океан (см. рис. 4). Ко времени мелового периода (65 млн. лет) окончательно оформился Атлантический океан, активно расширяющийся в обе стороны от срединного Атлантического хребта. Средиземное море закрылось со стороны древнего Те-тиса на востоке и открылось на западе, соединившись с Атлантикой. Начался распад Лавразии.
За последние 65 млн. лет лик Земли принял современный вид. В этот период Южная Америка окончательно отошла от Антарктиды, сохранив след былого соединения: островную и мелководную дугу Скоша и вытянутые друг к другу, как бы только что разорванные, утоняющиеся к месту разрыва Антарктический полуостров и мыс Горн. Индийско-Австралийская плита столкнулась с Евразийской и в месте столкновения образовала горную страну – Гималаи. Австралия отошла в северные широты, оставив в одиночестве покрытый вечным льдом континент – Антарктиду.
Но природа сохранила на всех этих, когда-то соединенных континентах (Антарктиде, Австралии, Африке, Южной Америке, Индии) следы их былого единства – контуры древнего оледенения и схожие, переходящие с континента на континент геологические формации.
Некоторые сомнения
Мы нарисовали стройную картину эволюции Земли так, как она представляется сейчас многим геологам и геофизикам. Мы постарались дать основные доказательства такой эволюции. Но как бы ни казались все существующие доказательства убедительными, они не могут быть исчерпывающими. Остается много необъяснимых явлений и даже противоречий. Не разработан достаточно надежно механизм движения плит. Кажется натянутым объяснение образования внутриконтинентальных гор и характера расположения в этих областях осадочных пород. Наконец, неясно, почему в древнюю эпоху праокеана и праматерика дробление плит было меньшим, чем в более поздние эпохи, хотя тогда Земля была моложе и процессы шли активнее.
Существует другая теория исторического развития Земли, в основном объясняющая все вертикальными движениями. Она имеет не меньшее право на существование, не менее логична, но и не менее противоречива. Мы полагаем, что следующий этап развития науки об эволюции Земли – это синтез обеих концепций. Здесь мы изложили одну, более молодую, более принятую сейчас и уже более аргументированную.
РАЗМЫШЛЕНИЯ У КАРТЫ АНТАРКТИДЫ
Бороться и искать, найти и
не сдаваться!
Открытие Антарктиды
Каждый школьник и даже многие дошкольники знают, что существует шесть континентов: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия и Антарктида. Антарктида – шестой континент. Определение «шестой континент» имеет права имени собственного. Это потому, что Антарктида открыта позже всех, до сих пор еще не исследована и до последнего времени люди сомневались, правомочно ли считать ее континентом. Только недавно уверились, что Антарктида действительно континент, притом имеющий особенности, не присущие ни одному другому.
Посмотрим, как и кем она была открыта, и познакомимся с основными ее областями.
Так кто же открыл Антарктиду? Джемс Кук – говорят англичане. Бесспорно, что Кук на двух парусных кораблях: «Резолюшен» водоизмещением 462 т (капитан Д. Кук) и «Адвенчер»– 336 т (капитан Т. Фюрно) впервые совершил кругосветное плавание в период 1772–1775 гг. в предельно доступных южных широтах. Сейчас мы можем говорить – плавание вокруг Антарктиды.
Мнение о существовании южного континента существовало и основывалось на принципе равновесного количества суши в северном и южном полушариях. Эта точка зрения обосновывалась в опубликованной в 1770 г. работе англичанина А. Дальримпля.
Свое плавание Кук совершал в поисках этого Южного материка – Терра Аустралиа (Южной Земли), возможно, такого же цветущего и богатого, как Америка.
Увы! В своем дневнике Кук пишет: «Я обошел океан южного полушария на высоких широтах и совершил это таким образом, что неоспоримо отверг возможность существования материка, который если и может быть обнаружен, то лишь близ полюса, в местах, недоступных для плавания… Я не стану отрицать, что близ полюса может находиться континент или значительная земля. Напротив, я убежден, что такая земля там есть, и возможно, что мы видели часть ее. Великие холода, огромное число ледяных островов и плавающих льдов, все это доказывает, что земля на юге должна быть… Это земли, обреченные природой на вечную стужу, лишенные теплоты солнечных лучей; у меня нет слов для описания их ужасного и дикого вида. Таковы земли, которые мы открыли, но каковы же должны быть страны, расположенные еще дальше к югу» (по А. Ф. Трешникову «История открытия и исследования Антарктиды». – М: География, 1963).
Таково заключение Д. Кука. Он убежден, что существуют земли еще дальше к югу, но эти земли он не открывал, да и не видит толку в их открытии.
Не такие земли открывал он в своем предыдущем плавании по южным морям в 1769–1771 гг. На 1770 г. было предсказано два полных затмения Солнца: 25 мая и 17 ноября (по новому стилю). Полоса первого из них проходила вблизи 30° с. ш. через Тихий океан, Индонезию и Индийский океан. Полоса второго располагалась в районе 30° ю. ш. в Индийском океане. Было также предвычислено прохождение Венеры по диску Солнца. Для наблюдения этих редкостных явлений, а попутно и для поисков Южного материка (Терра Аустралиа) английским адмиралтейством была организована экспедиция под командованием капитана Кука. Он же должен был производить астрономические наблюдения. Экспедиция плавала два года. За это время кроме астрономических наблюдений на о. Таити Кук подробно обследовал восточное побережье Австралии. Исследованную землю он назвал Новый Южный Уэллс. Это название поныне носит юго-восточный штат Австралии с главным городом Сидней. Австралийцы чтут память капитана Кука как основного исследователя страны. Они купили его дом в Англии и целиком перевезли в Австралию. Этот дом, увитый плющом, стоит в городском парке Мельбурна как мемориальный музей.
Через 50 лет, в период с 5 июля 1819 г. по 5 августа 1821 г., русские мореходы под командованием Ф. Беллинсгаузена на кораблях «Восток» и «Мирный» (капитан М. П. Лазарев) совершили новое кругосветное плавание в тех же широтах, где прошли корабли Кука. Порой их маршрут проходил южнее маршрута Кука, порой – севернее. Особенно близко к Антарктиде им удалось подойти между 60 и 100° з. д. в районе Антарктического полуострова, где они открыли остров, названный именем Петра I, и Землю, названную именем Александра I. Здесь они достигли 68° 50 ю. ш. (рис. 5). Море, омывающее эту область, названо морем Беллинсгаузена. Также близко к берегам Антарктиды они подошли у 2° 10 з. д., где достигли 69°25 ю. ш., подойдя примерно на 50 км к берегу Принцессы Марты. Им также удалось подойти близко к берегу у 15° в. д. Область океана между этими долготами названа морем Лазарева. Наконец, четвертая близкая к континенту точка достигнута ими на 39° в. д. в районе Земли Эндерби, где они находились в 100 км от берега.
Рис. 5. Маршруты Д. Кука и Ф. Ф. Беллинсгаузена.
Об одном из этих подходов М. П. Лазарев пишет: «16-го генваря достигли мы широты 69°23'S, где встретили матерый лед чрезвычайной высоты, и в прекрасный тогда вечер, смотря с саленгу, простирался оный так далеко, как могло только достигать зрение; но удивительным сим зрелищем наслаждались мы недолго, ибо вскоре опять запасмурило и пошел по обыкновению снег. Это было в долготе 2°35'W-ой от Гринвича. Отсюда продолжали мы путь свой к осту, покушаясь при всякой возможности к зюйду, но всегда встречали ледяной материк не доходя 70°» (по А. Трешникову).
Таким образом, русские мореходы впервые подходили так близко ко льдам, окружающим Антарктиду, что могли видеть матерый лед, лежащий на континенте. Это дает право считать Ф. Беллинсгаузена и П. Лазарева первооткрывателями Антарктиды. В дальнейшем континент был изучен в результате героических походов, каждый из которых давал описание то части береговой линии, то ледника, то отдельных участков внутренних областей. Слава раскрытия тайн этого континента принадлежит всем исследователям Антарктиды, которые с риском, а порой и ценой своей жизни, проникали в эти суровые, но манящие земли.
Любопытно, что тщательное изучение некоторых старых карт приводит отдельных историков и географов к выводу, что об Антарктиде люди знали задолго до того, как ледовый континент был открыт 16 января 1820 г. русской экспедицией, возглавлявшейся Ф. Ф. Беллинсгаузеном и М. П. Лазаревым.
Дж. Вайхаупт из университета штата Колорадо предполагает, что еще в бронзовом веке, в периоды, когда климат был значительно теплее, мореплаватели, торговавшие вдоль побережья Африки, отваживались проникать достаточно далеко к югу. Полярные льды занимали тогда меньшую площадь. Однако Вайхаупт подчеркивает, что хотя очертания Антарктиды были известны древним картографам, источник их информации – полная загадка. Ведь даже для грубых картографических съемок этого континента требуются знания навигации и геодезии, далеко выходящие за рамки того, что могло быть известно древним мореходам.
Первые предположения об открытии Антарктиды древними мореходами появились в 1956 г. после опубликования карты, которая, как предполагали, принадлежала турецкому адмиралу Пири Рейсу. Она датируется 1513 г. Правда, подлинность этой карты впоследствии была подвергнута сомнению. Однако существуют и другие карты той эпохи, безусловно, подлинные. В первую очередь это карта мира Оронтиуса Финеуса, созданная в 1531 г., и такая же карта Герхарда Меркатора, относящаяся к 1538 г. На них видны полные очертания материка в районе Южного полюса, некоторые его детали, поразительно схожие с действительными.
За жаждой знаний стояла жажда наживы. Острова Южного океана были населены тюленями. И эти умные, красивые, но неспособные к защите животные стали предметом массового истребления ради тюленьего жира и шкур, использовавшихся главным образом в кожевенном производстве. Сколько добывалось тюленей в Южном океане – никто не считал. Это был «тюлений геноцид». Большинство видов тюленей существует теперь в «Красной книге» – книге, описывающей исчезающие виды животного мира.
Но нельзя охотникам за тюленями отказать в отваге и любознательности. Это они были первопроходцами антарктических морей, они шаг за шагом уточняли очертания льдов, окружающих Антарктиду, и антарктических островов. Имена многих из них вошли в историю в названиях антарктических земель. Это Кергелен, Палмер, Биско, Уздделл, Кемп и многие другие.
К 40-м годам XIX века тюлени были в значительной мере истреблены. Риск уже не оправдывался богатой добычей, и в период с 1840 по 1870 г. упал интерес к антарктическим плаваниям. В исследованиях Антарктиды наступает тридцатилетний перерыв. Промысел китов слишком опасен и пока не получает широкого развития. Но вот в 1867 г. изобретена гарпунная пушка. Убить кита стало проще, и китовый промысел получил новый импульс в своем развитии. Вскоре количество северных китов стало уменьшаться, и отважные авантюристы направили свои пути на юг, в антарктические воды. Такие имена, как Ларсен, Кристенсен, Гальворсен, связаны с поиском и добычей китов в южном океане. На поиски китов Германия еще в 1873 г. снарядила первый в Антарктике пароход «Грейланд».
Промысел китов продолжается, к сожалению, и поныне. В результате многие виды этих удивительных животных попали в «Красную книгу».
Не только жажда наживы, но и жажда познаний влекла людей к неведомой южной земле. Не говоря уже об экспедициях Кука, Беллинсгаузена и Лазарева, всегда было стремление использовать корабли, идущие на промысел, для научных исследований и даже организовать специальные научные экспедиции. Так, в 1839 г. французский мореплаватель Ж. Дюмон-Дюрвиль отправился в антарктические воды с главной задачей найти южный магнитный полюс. В 1840–1841 гг. с большой научной программой обследовал Антарктиду Дж. Росс. В 1874 г. в антарктических водах работало океанографическое паровое судно «Челленджер».
С момента открытия Антарктиды русской экспедицией на шлюпах «Мирный» и «Восток» прошло много времени. И хотя никто уже не ставил под сомнение факт существования в Южнополярной области материка, многое еще оставалось неизвестным, загадочным, тайным. В течение более четырех веков, т. е. с 1502 г. (первая португальская антарктическая экспедиция с участием Америго Веспуччи) и по 1955 г. (австралийская экспедиция, создавшая на побережье в точке с координатами 67° 36 ю. ш. и 62° 53 в. д. основную базу исследований в Антарктиде, названную станцией Моусон), многие государства мира направили в Антарктиду в общей сложности около 220 экспедиций с различными целями.
Норвежец Л. Кристенсен производит высадку небольшой группы на материк у мыса Адэр (в море Росса) во главе с К. Борхгревинком. Эта группа впервые проводит отбор образцов гранитных пород на материке, а спустя четыре года (в 1898–1900 гг.) К. Борхгревинк, возглавляя английскую экспедицию на судне «Южный крест» в море Росса, организовал первую зимовку на материке Антарктида на Земле Виктории.
В начале нашего столетия (1901–1904 гг.) были проведены незначительные океанографические исследования одновременно в морях Росса, Дейвиса и Уэдделла шведской, германской, британской и шотландской экспедициями. Для периода с 1905 по 1912 г. характерны исследования побережья материка с отдельными попытками проникновения в его внутренние районы.
В начале века внимание всего мира приковало соревнование двух государств – Великобритании и Норвегии и двух великих полярных исследователей – Р. Скотта и Р. Амундсена за первенство в достижении Южного полюса. К этому времени контур Антарктиды вырисовывался довольно четко. Стало ясно, что Антарктида – континент, но континент, покрытый льдом, необитаемый и почти недоступный.
Ценою жизни к полюсу
У человечества бывают увлечения, охватывающие большие массы людей, когда о предмете увлечения говорят, пишут книги, многое выдумывают. Случается что-то вроде массового гипноза. Таково увлечение в 60-е годы связью с инопланетными жителями, неопознанными летающими объектами НЛО как транспортом жителей других миров, снежным человеком.
В начале века было увлечение полярными исследованиями. Конечно, сами исследования диктовались практическими и политическими целями: открытием новых земель и установлением суверенитета над ними, открытием новых путей, добычей ценных мехов, тюленьего жира. Но была также жажда знаний, открытий неведомого, желание преодоления трудностей. Русские, норвежцы, шведы, американцы исследовали север за Полярным кругом.
В период с 1858 по 1883 г. было организовано девять экспедиций в Северный Ледовитый океан и по Гренландии под руководством Н. Норденшельда, а в 1902 г. он проводит зимовку уже в Антарктиде.
На весь мир прогремела слава Фритьофа Нансена, продрейфовавшего на корабле «Фрам» через Северный Ледовитый океан вблизи Северного полюса.
Изучив течения в Северном Ледовитом океане, Нансен рассчитал, что если вмерзнуть в лед в районе Новосибирских островов, то течением корабль пронесет между Шпицбергеном и Гренландией через Северный полюс. По проекту Нансена было построено специальное судно, которое по расчетам должно было под давлением напирающего на него и замерзающего льда выталкиваться кверху. Для этого судно имело округлое, яйцеобразное днище, было необычайно широким и обладало большим запасом прочности.
Расчеты Нансена оправдались. В сентябре 1893 г. в районе Новосибирских островов «Фрам» вмерз в лед и начал свой дрейф от места с координатами 78° 50 с. ш. и 133° 37 в. д. Зимовка прошла благополучно. Корабль вытолкнуло сжимающим его льдом, и люди провели зиму с относительным комфортом.
14 марта 1895 г., когда корабль достиг 83° 59 с. ш. и 102° 27 в. д., Нансен вдвоем с Йогансеном покинули корабль и на лыжах, с собачьей упряжкой отправились к полюсу. «Фрам» продолжал дрейф и достиг 85° 57 с. ш. при 66° в. д. Далее течение понесло его к югу, он благополучно освободился от льдов и в 1896 г. возвратился в Норвегию. Нансен с товарищем дошли до 86° 14 с. ш., провели благополучно зимовку и отсюда двинулись назад. Они дошли до Земли Франца-Иосифа, где 17 июня 1896 г. случайно встретили американскую экспедицию Джексона, доставившую их домой.
В последующем на «Фраме» Р. Амундсен совершил свой поход в Антарктиду.
Идея завоевания Северного, а потом и Южного полюсов владела умами географов и полярных исследователей. И организовывая свою первую антарктическую экспедицию, Роберт Фолкон Скотт, капитан английского флота, уже имел в виду подготовку к броску на Южный полюс. Эта экспедиция продолжалась с 1901 по 1904 г. 9 января 1902 г. экспедиционное судно «Дискавери» подошло к мысу Адэр на восточном берегу моря Росса и пошло на юг вдоль ледяного барьера. Достигнув шельфового ледника Росса, судно повернуло на восток и вдоль ледника дошло до западного побережья моря Росса, которое Скотт назвал Землей Короля Эдуарда VII. Вернувшись к Земле Виктории, Скотт обследовал пролив Мак-Мердо и о. Росса с вулканами Эребус и Террор, у которого корабль вмерз в лед на зимовку. На мысе был построен дом на случай, если корабль раздавит льдом. Зимовка прошла благополучно. Обследовав в летний период берег, дойдя в санном походе до 82° 17 ю. ш., получив с пришедшего вспомогательного судна пополнение запасов и отправив часть людей на родину, Скотт остался на вторую зимовку. В феврале 1904 г. «Дискавери» был освобожден из ледового плена и благополучно вернулся домой. Сразу же по возвращении Р. Скотт начинает готовить свою вторую экспедицию к Южному полюсу.
Поделиться книгой: